Аккумуляторы. Извечная проблема электронных устройств, будь то сотовые телефоны, автомобили или… даже управление телевизором дома (но не нажимать кнопки дальше). Но, может быть, это не такая «вечная» проблема ...
Исследователи из Бристольского университета в Англии нашли способ превратить тысячи тонн ядерных отходов в алмазные батареи. Эти батареи могут генерировать электрический ток более 10 000 лет без необходимости подзарядки.
Но чтобы лучше понять этот новый процесс, Несколько строк стоит посвятить тому, как мы производим электроэнергию в настоящее время.
В настоящее время все процессы, используемые для выработки электроэнергии, требуют источника энергии, используемого для вращения магнита (катушки) и генерации тока. Так работают, например, гидроэлектростанции (плотины), ветряные башни, теплоэлектростанции или атомные станции.
В случае энергии ветра то, что заставляет вращаться лопасти и, следовательно, катушку, - это ветер. В термоэлектрических и атомных электростанциях именно водяной пар под высоким давлением, нагретый за счет горения различных веществ или температуры урана, заставляет катушку генерировать ток. У всех этих средств есть достоинства и недостатки.
В случае плотин воздействие происходит на уровне местной фауны и флоры. Другие формы образуют отходы (атомные электростанции) или выбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества (угольные теплоэлектростанции и т. Д.).
Секрет алмазных батарей
В отличие от предыдущих примеров, алмазным батареям не требуется кинетическая энергия для генерации электрического тока. Когда радиоактивный материал превращается в алмаз, он автоматически генерирует электрический ток.
Том Скотт, профессор материаловедения Бристольского университетаВ алмазных батареях нет движущихся частей, нет выбросов загрязняющих веществ и обслуживания.
Алмазные батареи производятся из углерода-14, который позже превращается в синтетический алмаз - как вы знаете, сырье для алмазов - углерод, просто углерод.
Еще одно преимущество использования углерода-14 заключается в том, что этот материал является остатком графитовых блоков, используемых для управления реакциями в ядрах атомных электростанций. Эти блоки после использования представляют собой бесполезные радиоактивные отходы. Уже…
«Чистое» будущее ядерных отходов
Благодаря этой технологии стало возможным найти новое применение финансовому, экологическому и логистическому кошмару радиоактивных отходов.
Более того, ближнее излучение углерода-14 проще контролировать и легче поглощается другими материалами, такими как алмазы.
Чтобы избежать опасности излучения, исследователи разрабатывают покрытие с высоким сопротивлением, способное удерживать излучение. Он излучает меньше радиации, чем банан, но поехали ...
Каков энергетический потенциал алмазных батарей?
Больше, чем вы себе представляете. Батареи, содержащей 1 грамм углерода-14, потребуется 5730 лет, чтобы зарядиться на 50%. Примерно так же, как мой сотовый… или нет!
Для сравнения: батарея с 1 граммом углерода-14 способна генерировать 15 джоулей в день. Пачка AA из 20 граммов материала может выдерживать до 700 джоулей на грамм, но будет израсходована всего за 24 часа непрерывного использования.
Принимая во внимание, что можно создать батарею с содержанием углерода-14 более 1 грамма, в будущем мы можем получить почти «вечную» батарею или, по крайней мере, с полезным сроком службы, намного превышающим человеческую жизнь.
Это безопасно?
Судя по всему, излучение этих батарей такое же сильное, как… банан. Да, банан. Смотрите видео (минута 3:30):
По данным Бристольского университета: «Эти батареи можно использовать в ситуациях, когда невозможно зарядить или заменить обычную батарею. Один из наиболее очевидных примеров - кардиостимуляторы кардиологических больных, батареи спутников или космических кораблей. Возможно, в автомобильной индустрии это тоже может сыграть роль.
Эта группа исследователей считает, что предстоит еще долгий путь, но потенциал этой технологии является реальностью. А теперь извините, поставлю телефон на зарядку ...